大二轮高考总复习化学第一部分专题10高频题型03铁及其重要化合物

高频题型三铁及其重要化合物1．理清知识主线Fe→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(FeO,Fe2O3,Fe3O4))→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(FeOH2,FeOH3))→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(FeSO4·7H2O,FeCl3))2．构建知识网络3．扫除知识盲点(1)Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化性大于S的。常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后继续反应。Fe在Cl2中燃烧，无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。(2)向含Fe2＋的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色→棕色的颜色变化，该现象可用于Fe2＋的检验。(3)Fe3＋的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成红色溶液)，前面两种方法需溶液中Fe3＋浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2＋的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法；也可用铁氰化钾检验Fe2＋，现象是生成蓝色沉淀(Fe3[Fe(CN)6]2)。(4)生成FeCl2除了用Fe和HCl的置换反应外，还可用化合反应：2FeCl3＋Fe=3FeCl2；生成Fe(OH)3除了用Fe3＋与碱的复分解反应外，还可用化合反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(5)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉)，又要防水解(加入盐酸)；配制FeCl3溶液要加入浓盐酸防止水解。(6)Fe3＋必须在酸性条件下才能大量存在，当pH＝7时，Fe3＋几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。(7)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO，使Fe3＋水解生成沉淀过滤除去。(8)制备Fe(OH)2的方法很多，原则有两点：一是溶液中的溶解氧必须提前除去；二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时溶液的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色)。(9)Fe(OH)3胶体的制备方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中，加热至呈红褐色后立即停止加热。胶体不带电，带电的是胶粒。(10)自然界中有少量游离态的铁(陨石中)，纯净的铁块是银白色的，而铁粉是黑色的。1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”(1)(2016·四川卷，2B)常温下，将铁片浸入足量浓H2SO4中，铁片不溶解，则常温下，铁与浓硫酸一定没有发生化学反应(×)(2)(2016·全国丙卷，7B)根据铁比铜金属性强，在实际应用中可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板(×)(3)(2016·全国乙卷，10C)配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释(√)(4)(2016·浙江卷，7D)纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附(×)(5)(2016·海南卷，7B)将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼(×)(6)(2016·江苏卷，3C)因为Fe2(SO4)3易溶于水，所以可用作净水剂(×)(7)(2015·全国卷Ⅰ，10A)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，现象为有气体生成，溶液呈血红色，原因是稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋(×)(8)(2015·重庆卷，4A)观察Fe(OH)2的生成(√)2．(2016·全国甲卷，28)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是______________________________________________________。(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_________________________________________________________________。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是________________________________________________________________________。(4)丙组同学取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为________。解析：(1)亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe2＋被氧化。(2)Cl2可将Fe2＋氧化成Fe3＋，自身得电子生成Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(3)煤油的作用是隔绝空气，防止空气中的氧气将Fe2＋氧化，产生干扰。(4)根据Fe2＋的检验方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，一定含有Fe2＋，则实验②检验的离子是Fe2＋；碘易溶于CCl4，在CCl4中呈紫色，Fe3＋遇KSCN溶液显血红色，实验①和③说明，在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应，反应为2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2。答案：(1)防止Fe2＋被氧化(2)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2＋Fe3＋可逆反应在高考中，选择题主要考查铁及其重要化合物的性质及应用，Ⅱ卷主要以具体工艺流程及实验探究为载体，考查铁及其化合物性质的同时，兼顾考查了氧化还原反应原理、离子方程式的书写、化学计算及化工工艺等知识。特别是有关铁的工艺流程题更是出题热点。题目具有一定难度，要特别关注：①有关铁及其化合物的工艺流程题；②有关铁及其化合物的实验探究题。铁及其化合物间的转化关系1．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是()A．Fe(OH)3Fe2O3 B．Fe(OH)2Fe2O3C．Fe(OH)2Fe(OH)3 D．Fe(OH)2Fe3O4解析：铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为＋3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。答案：B2．如何除去括号中的杂质(1)Fe2＋(Fe3＋)：_______________________________________________________；(2)FeCl3(FeCl2)：_______________________________________________________；(3)FeCl2(CuCl2)：______________________________________________________；(4)Fe(Al)：__________________________________________________________；(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：________________________________________________；(6)CuCl2溶液(FeCl3)：_________________________________________________。答案：(1)加过量铁粉，过滤(2)加氯水或H2O2(3)加过量铁粉，过滤(4)加过量强碱溶液，过滤(5)加过量强碱溶液，过滤(6)加CuO，过滤3．(2017·天津检测)几种物质间的相互转化关系如图所示：(1)A转化为B及气体的反应中应加入的试剂是________(填化学式)。(2)写出B的化学式：________，F的化学式：________。(3)写出G→H的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)写出检验D溶液中金属阳离子的方法：________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)；向D溶液中加入A，发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：根据框图信息，可以推出A为Fe，B为FeCl2，C为Cl2，D为FeCl3，E为KOH，F为KCl，G为Fe(OH)2，H为Fe(OH)3，J为AgCl。答案：(1)HCl(2)FeCl2KCl(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(4)Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)32Fe3＋＋Fe=3Fe2＋牢记“铁三角”突破转化关系Fe2＋和Fe3＋的检验4．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是()甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液解析：甲组，在Fe3＋存在的条件下，检验Fe2＋，要排除Fe3＋干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是Fe3＋不反应，不干扰现象观察。只有酸性KMnO4溶液符合条件：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，现象是紫色变浅(或褪去)。乙组，在Fe2＋存在的条件下，检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰。答案：B5．下列有关物质检验方法不合理的是()A．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显血红色，该溶液中一定含有Fe2＋B．用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2C．检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变血红D．向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋解析：B项中的Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色。答案：BFe3＋和Fe2＋的检验方法(1)Fe2＋的检验：①eq\x(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))无现象eq\o(→,\s\up7(滴加氯水))溶液变红色，证明含有Fe2＋②eq\x(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(加入氢氧化钠溶液))产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋(2)Fe3＋的检验：①eq\x(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变红色，证明含有Fe3＋②eq\x(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(加入氢氧化钠溶液))产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在(3)Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋的检验：①eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性),\s\do5(KMnO4溶液))酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋②eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加溴水))溴水褪色，说明含有Fe2＋铁及其化合物的综合探究6．(2017·大连模拟)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)。具体生产流程如下：eq\x(\a\al(硫铁矿,烧渣))eq\o(→,\s\up7(酸浸,过滤),\s\do5(步骤Ⅰ))eq\x(\a\al(滤液,X))eq\o(→,\s\up7(调节pH＝1，加入过量铁粉),\s\do5(步骤Ⅱ))eq\o(→,\s\up7(调节pH至5～6.5，过滤),\s\do5(步骤Ⅲ))eq\x(\a\al(滤液,Y))eq\o(→,\s\up7(加入NH4HCO3过滤),\s\do5(步骤Ⅳ))eq\x(\a\al(FeCO3,固体))eq\o(→,\s\up7(煅烧))eq\x(\a\al(产品,氧化铁))试回答下列问题：(1)滤液X中含有的金属阳离子是______(填离子符号)。(2)步